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輕質碳酸鈣在PVC生產中影響產品性能幾大因素

添加時間:2018年07月06日   【字體大小: 】 關注:604

  輕質碳酸鈣是PVC管道的主要填料,它的各項性能對塑料加工中流動性及制品的物理性能影響非常重要。主要是粒徑、比表面積、表面自由能三大指標,許多生產制品廠家均很難控制,導致所加工PVC管材性能差。

  行業人士認為,造成PVC制品性能差的因素主要有以下3種:

  一、混料工藝及配方不合理

  1、填料過多。由于目前市場上型材的價格低,原材料價格又在上漲,很多型材廠家都在降低成本上著手。而正規的型材廠家都是在不降低質量的前提下,通過配方的優化組合降低了成本;有些廠家卻在降低成本的同時也降低了制品質量。

  2、抗沖擊改性劑的數量及添加種類。在應力作用下,抗沖擊改性劑能夠提高聚氯乙烯破裂的總能量。目前,CPE、ACR、MBS、 abs、EVA等是硬質聚氯乙烯的抗沖擊改性劑的主要品種,其中CPE、EVA、ACR改性劑的分子結構中不含雙鍵,耐候性能好,適宜做戶外建筑材料,它們與PVC共混,能有效的提高硬聚氯乙烯的抗沖擊性能、加工性、耐候性及在一定范圍內提高焊角強度。

  3、穩定劑過多或過少。穩定劑的作用是抑制降解,或與釋放出的氯化氫反應以及防止聚氯乙烯加工時變色。穩定劑用量多少也會對型材的抗沖擊強度造成影響,過多或過少都會造成型材強度降低引起型材發脆現象。

  4、外潤滑劑用量過多。外潤滑劑與樹脂相溶性較低,能夠促進樹脂粒子間的滑動,從而減少摩擦熱量并推遲熔化過程,潤滑劑的這種作用在加工過程早期(也就是在外部加熱作用和內部產生的摩擦熱使樹脂完全熔化和熔體中樹脂失去識別特征之前)是最大的。

  5、熱混加料順序,溫度設值以及熟化時間對型材的性能也有決定性的因素。

  PVC-U配方的組分很多,所選擇加料順序應有利于發揮每種助劑的作用,并有利于提高分散速度,而避免其不良的協同效應,助劑的加料順序應有助于提高助劑的相輔相成效果,克服相克相消的作用,使用在PVC樹脂中分散的助劑,充分進入PVC樹脂內部。

  二、擠出工藝不合理

  1、物料塑化過度或不足。這與工藝溫度設定和喂料比例有關,溫度設定過高會造成物料過塑化,其組分中部分分子量較低的成份會分解、揮發;溫度過低其組份中各分子間沒有完全熔合,分子結構不牢固。而喂料比例太大造成物料受熱面積和剪切增大,壓力增大,易引起過塑化;喂料比例太小造成物料受熱面積和剪切減小,會造成欠塑化。無論是過塑化還是欠塑化都會造成型材切割崩口現象。

  2、機頭壓力不足。一方面與模具設計有關(這在下面單獨描述)另一方面是與加料比例和溫度設定有關,壓力不足時,物料的密實度就差,就會成組織疏松出現型材料脆現象,這時應調整計量加料轉速和擠出螺桿轉速使機頭壓力控制在25Mpa-35Mpa之間。

  3、制品中的低分子成份未排出。制品中的低分子成分產生一般有兩個途徑,一是在熱混時產生,這在熱混時通過抽濕和排氣系統可以排出。二是部分殘存的和擠出受熱受壓時產生的水份和氯化氫氣體。這一般通過主機排氣段的強制排氣系統來強制排出,真空度一般在-0.05Mpa-0.08Mpa之間,不開或過低,都會在制品中殘存低分子成份,造成型材力學性能下降。

  4、螺桿轉矩太低。螺桿的轉矩是反應機械在受力狀態下的數值,工藝溫度設值的高低,喂料比例的多少都直接在螺桿轉矩值上得到體現,螺桿轉矩太低從某種程度上反應出溫度偏低或喂料比例小,這樣物料在擠出程度中同樣得不到充分塑化,也就會降低型材的力學性能。根據不同的擠出設備和模具,螺桿轉矩一般掌握在60%-85%之間就能滿足要求。

  5、牽引速度與擠出速度不匹配。牽引速度太快會造成型材壁薄力學性能下降,而牽引速度太慢,型材受到的阻力大,制品處于高拉伸狀態,也會對型材的力學性能造成影響。

  三、模具設計不合理

  1、口模截面設計不合理。尤其是內筋的分布和交界面角度的處理。這樣會造成應力集中現象存在,需要改進設計和消除交界面處的直角和銳角。

  2、模頭壓力不足。模頭處壓力大小是直接受模具的壓縮比,特別是模具平直段的長度來決定的。模頭的壓縮比太小或平直段太短都會造成制品不致密,影響物理性能。模頭壓力的改變一方面可以通過改變模頭平直段長度來調整流料阻力;另一方面在模具設計階段可選擇不同的壓縮比來改變擠出壓力,但必須注意機頭壓縮比要與擠出機螺桿的壓縮比相適應;還可以通過改變配方,調整擠出工藝參數,增加多孔板來改變熔體壓力的大小。

  3、對于因分流筋匯合不良,造成的性能下降應適當增加筋與外表面、筋與筋匯流處的長度,或者增大壓縮比來解決。

  4、口模出料不均勻,造成型材壁厚薄不一致,或者密實度不一致。這也就造成了型材兩個面之間的力學性能上的差別,我們在實驗時有時冷沖一面合格一面不合格,也恰恰證明了這一點。至于壁薄等非標型材這里就不再多說。

  5、定型模的冷卻速率,冷卻水溫往往沒有引起足夠的重視。冷卻水的作用是將型材拉伸的大分子鏈及時冷卻定型,達到使用目的。緩慢的冷卻可以使分子鏈有足夠的時間舒展,有利于定型。而急速冷卻,水溫與擠出型坯的溫差太大,制品受驟冷不利于制品低溫性能的提高。

  

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